程序员常用十种算法(5)— 贪心算法(集合覆盖问题)
作者:互联网
程序员常用十种算法(5)— 贪心算法(集合覆盖问题)
一、贪心算法的介绍
(1)贪心算法是指在对任何问题进行求解时,在每一步选择中都采取最好或者最优(即最有利)的选择,从而希望能够导致结果是最好或者最优的算法。
(2)贪婪算法所得到的结果不一定是最优的结果(有时候会是最优解),但是都是相对近似(接近)最优解的结果。
二、贪心算法最佳应用-集合覆盖问题
(1)问题描述:
(2)思路分析:
1)使用贪婪算法效率高,可以得到非常接近的解,选择策略上只需要覆盖全部地区的最小集合;
2)遍历所有的广播电台,找到一个覆盖了最多未覆盖地区电台(此电台可能包含有一些已覆盖的地区,但是不影响);
3)将这个电台加入到一个集合中(比如ArrayList),想办法把该电台覆盖的地区在下次比较时去掉。
4)重复上面的步骤,直到覆盖了全部的地区。
(3)代码:
import java.lang.reflect.Array;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
public class GreedyAlgorithm {
public static void main(String[] args) {
//创建广播电台,放入到Map中
HashMap<String, HashSet<String>>broadcasts = new HashMap<String, HashSet<String>>();
//将各个电台放入到broadcasts
HashSet<String>hashSet1 = new HashSet<String>();
hashSet1.add("北京");
hashSet1.add("上海");
hashSet1.add("天津");
HashSet<String>hashSet2 = new HashSet<String>();
hashSet2.add("广州");
hashSet2.add("北京");
hashSet2.add("深圳");
HashSet<String>hashSet3 = new HashSet<String>();
hashSet3.add("成都");
hashSet3.add("上海");
hashSet3.add("杭州");
HashSet<String>hashSet4 = new HashSet<String>();
hashSet4.add("上海");
hashSet4.add("天津");
HashSet<String>hashSet5 = new HashSet<String>();
hashSet5.add("杭州");
hashSet5.add("大连");
//加入到map
broadcasts.put("K1",hashSet1);
broadcasts.put("K2",hashSet2);
broadcasts.put("K3",hashSet3);
broadcasts.put("K4",hashSet4);
broadcasts.put("K5",hashSet5);
//allAreas存放所有地区
HashSet<String>allAreas = new HashSet<String>();
allAreas.add("北京");
allAreas.add("上海");
allAreas.add("天津");
allAreas.add("广州");
allAreas.add("深圳");
allAreas.add("成都");
allAreas.add("杭州");
allAreas.add("大连");
//创建ArrayList,存放选择的电台集合
ArrayList<String>selects = new ArrayList<String>();
//定义一个临时的集合,在遍历的过程中,存放遍历过程中的电台覆盖的地区和当前还没有覆盖的地区的交集
HashSet<String>tempSet = new HashSet<String>();
//定义给maxKey,保存在一次遍历过程中,能够覆盖最大未覆盖的地区对应的电台的key
//如果maxKey不为null,则会加入到selects
String maxKey = null;
while(allAreas.size() != 0){ //如果allAreas不为0,则表示还没有覆盖到所有的地区
//每进行一次while,需要
maxKey = null;
//遍历broadcasts,取出对应key
for (String key:broadcasts.keySet()){
//每进行一次for
tempSet.clear();
//当前这个key能够覆盖的地区
HashSet<String> areas = broadcasts.get(key);
tempSet.addAll(areas);
//求出tempSet和allAreas集合的交集,交集会赋给tempSet
tempSet.retainAll(allAreas);
//如果当前这个集合包含的未覆盖地区的数量,比maxKey指向的集合地区还多,就需要重置maxKey
//tempSet.size() > broadcasts.get(maxKey).size())体现出贪心算法的特点,每次都选择最优的。
if (tempSet.size()>0 && (maxKey==null || tempSet.size() > broadcasts.get(maxKey).size())){
maxKey = key;
}
}
//maxKey != null, 就应该将maxKey加入selects
if (maxKey != null){
selects.add(maxKey);
//将maxKey指向的广播电台覆盖的地区,从 allAreas 去掉
allAreas.removeAll(broadcasts.get(maxKey));
}
}
System.out.println("得到的选择结果是"+ selects);
}
}
标签:allAreas,覆盖,maxKey,add,程序员,算法,broadcasts,new,贪心 来源: https://blog.csdn.net/weixin_51281862/article/details/118093115